Спосіб створення вихідного матеріалу для селекції томата

1. Спосіб створення вихідного матеріалу для селекції томата, згідно з яким проводять схрещування представників культурного виду як материнської форми та дикорослих видів і різновидів як батьківських форм, в наступних поколіннях здійснюють добір кращих морфологічно вирівняних ліній, який відрізняється тим, що створюють багатовидову синтетичн у популяцію, в основі якої задіяно від чотирьох до шести дикорослих видів і різновидів, шляхом подвійних (вид 1 ´ вид 2), потрійних (вид 1 ´ вид 2) ´ вид 3 і більше - (вид 1 ´ U 1 3 38759 ня в експериментах, при використанні посудин Вагнера, складних схем розміщення насіння набору гібридних комбінацій й саме вирощування рослин; приготування відповідної концентрації сольового розчину й переведення рослин F1 на тло підвищеного хлоридно-натрієвого засолення, вивільнення з посудин рослин конкретної комбінації схрещування, їх морфостатистична оцінка й тестування за конкурентноздатністю, висадка в ґрунт). Важливим недоліком також є той факт, що добір генотипів з комплексом господарсько-цінних ознак закінчується в F2,3 , а дібраний селекційний матеріал залишається високо гетерозиготним і розщеплюється. В основу корисної моделі поставлено задачу в розробці способу створення вихідного матеріалу для селекції томата з високим вмістом в плодах біологічно цінних компонентів, інтрогресованих від штучно створених багатовидових синтетичних популяцій. Поставлена задача розв'язується за рахунок проведеного диференційованого добору серед сукупності міжвидових гібридів F1 окремих комбінацій, в межах F2,3 окремих рослин; в F4 вирівнених за морфологічними ознаками генотипів; в F7,8 високогомозиготних ліній, плоди яких синтезують високий вміст біологічно цінних компонентів на основі прояву відповідно високої частоти інтерстиціальних хіазм, низької частоти інтерстиціальних хіазм, відсутністю в мейозі бівалентів з трьома хіазмами на мейоцит. Корисна модель відрізняється від найближчого аналога істотними ознаками: - створенням багатовидової синтетичної популяції (задіяні від 4 до 6 дикорослих видів і різновидностей) на основі подвійних, потрійних і більше міжвидових схрещувань; - ідентифікацією серед сукупності гібридів F1 й розщеплюваних популяцій F2, F3 відповідно гібридних комбінацій і генотипів з високим вмістом в плодах біологічно цінних компонентів на основі прояву високої частоти інтерстиціальних хіазм; - добором серед розщеплюваних популяцій F4 вирівнених за морфологічними ознаками генотипів на основі прояву в мейозі низької частоти інтерстиціальних хіазм на мейоцит; - ідентифікацією серед створених гомозиготних ліній (F7, F8) гомозиготних ізоліній з високим вмістом в плодах біологічно цінних компонентів на основі відсутності в мейозі бівалентів з трьома хіазмами на мейоцит. Причинно-наслідкові зв'язки підходів, що використовуються, полягають в існуванні тісних кореляцій між різноманітними категоріями ознак. Наприклад, існує достовірна від'ємна кореляція між середньою масою плоду й вмістом в ньому біологічно цінних компонентів вказує на те, що процедура багаторазового беккросування або самозапилення повинна періодично супроводжуватись біохімічною оцінкою плодів [3]. Інакше, одного разу інтрогресований блок генів, що контролює ту чи іншу біологічно цінну ознаку, буде втрачено назавжди. В зв'язку з цим винятково важливим є сформульований нами новий критерій визначення ступеню гомозиготизації міжвидових трансгресив 4 них ізоліній, що створюються, який базується на встановленому достовірному зворотному зв'язку (r=-0,64±0,09) між поколіннями (1-8) й значенням частоти інтерстиціальних хіазм. Так, у гібридних рослин першого, другого й третього поколінь простежуються більш високі показники частоти інтерстиціальних хіазм (від 2,00±0,10 до 2,50±0,10, табл.1), що свідчить про більш високу гетерозиготність у рослин, що добираються. І навпаки, починаючи з четвертого покоління (табл.2), а особливо в більш пізніх (F 7, F8), наведений цитологічний параметр приймає більш низькі значення (знижується від 1,42±0,05 до 1,88±0,07, табл.3), що дає змогу дібрати гомозиготні генотипи за морфологічними, в тому числі господарськоцінними ознаками. Крім того, дані табл.3 підтверджують більш високий вміст біологічно цінних компонентів в плодах у випадку відсутності в мейозі бівалентів з трьома хіазмами на мейоцит (див. табл.3). Відомо, що підвищення частоти інтерстиціальних обмінів супроводжується активізацією новоформотворчих процесів [4]. Подібний ефект проявляється при збільшенні кількості нетипових бівалентів [5] і - підвищенні частки порушень на стадіях І і особливо II поділів мейозу [6]. При зниженні значень наведених цитологічних параметрів відбувається гомогенізація популяцій, що розщеплюються в цілому й гомозиготизація окремих генотипів безпосередньо. Подібний процес ярко проявляється в більш пізніх поколіннях, особливо в потомствах F1 з низькою пристосованістю в онтогенезі до екстремальних чинників середовища [7]. Таким чином, спосіб, який базується на диференційованому підході щодо добору серед набору гібридів F1 і розщеплюваних популяцій двовидових - F2,3,4 і багатовидових - F 7,8 популяцій, який проводиться на основі результатів оцінки цитологічних параметрів мейозу і супроводжується визначенням вмісту в плодах біологічно цінних компонентів, дозволяє в порівнянні з найближчим аналогом підвищити в 1,5-2 рази ефективність селекційного процесу за рахунок позбавлення від цілого комплексу додаткового виду робіт з використання посудин Вагнера. При цьому досягти поставленої мети - створити гомозиготні лінії, які поєднують високий вміст в плодах біологічно цінних компонентів (суха речовина, вітамін С, загальний цукор, кислоти, що титруються) з цілим комплексом інших господарсько-цінних ознак (добра облиствленість, висока стійкість до основних економічно важливих хвороб, щільні плоди, округлі, без прозелені біля плодоніжки й колінчастого зчленування, червоного забарвлення та ін.) Приклад. Створюють багатовидову синтетичн у популяцію, в основі якої задіяно від чотирьох до шести дикорослих видів і різновидів, шляхом подвійних (вид 1 ´ вид 2), потрійних (вид 1 ´ вид 2) ´ вид 3, і більше - (вид 1 ´ вид 2) ´ (вид 3 ´ вид 4) міжвидових схрещувань з наступним насиченням одержаних гібридних комбінацій цінною генетичною інформацією, яку має інший вид або різновидність за рахунок наступних схрещувань: (вид 1 ´ вид 2) ´ (вид 3 ´ вид 4) ´ види 5,6. В подальшому серед 5 38759 сукупності гібридів F1 і розщеплюваних популяцій F2,3 виділяють відповідно комбінації та генотипи з високим вмістом в плодах біологічно-цінних компонентів на основі прояву високої частоти хіазм; добором серед розщеплюваних популяцій F4 виділяють вирівняні за морфологічними ознаками генотипи на основі прояву в мейозі низької частоти інтерстиціальних хіазм на мейоцит; а серед створених гомозиготних ліній F7, F8 ті, які мають високий вміст в плодах біологічно цінних компонентів на основі відсутності в мейозі бівалентів з трьома хіазмами на мейоцит. Створений на основі міжвидової гібридизації матеріал використовується для сортової й гібридної селекції томата. Література: 1. Патент 14591А України. МПК6 А01Н1/04. Спосіб створення вихідного матеріалу для селекції озимої пшениці: Савченко М.Г., Теселько В.Л., Іванов Ю.М., Таран М.С. - №94063120; Заяв. 13.06.94; Опубл. 25.04.97, Бюл. №2. -4с. 2. Патент 1725787А СССР. МПК5 А01Н1/04. Способ создания исходного материала для селекции раннеспелых, высокопродуктивных сортов томатов: Самовол А.П., Жученко А.А., Пассат Л.Е., 6 Жученко А.А. (мл.), Тярина B.C. -№4796726/13; Заявл. 18.01.90; Опубл. 15.04.92, Бюл. №14. -4с. 3. Жученко А.А. Генетика томатов. -Кишинев: Штиинца, 1973. -644с. 4. Srivastava H.K. Heterosis for chiasma frequency and quantitative traits in common beans (Phaseolus vulgaris L.) //Theor. Appl. Genetics. 1980. -Vol.56. -P.25-29. 5. Монтвід П.Ю., Самовол О.П. Розподіл частоти хіазм за ярусами вертикальної закладки генеративних органів у гібридів F1 баклажана з різною онтогенетичною пристосованістю //Біологія і валеологія. - 2002. -Вип. 5. -С.88-94. 6. Монтвид П.Ю., Самовол А.П., Ша хбазов В.Г., Чепель Л.М. Связь приспособленности гибридов F1 баклажана с электрокинетическими свойствами клеточных ядер /Матеріали міжнародної конференції „Селекція рослин на основі генетичних методів" //Овочівництво і баштанництво. 2002. -Вип. 47. -С.7-8. 7. Самовол А.П., Жученко А.А., Добрянский В.А. Кластерный анализ скорости гомогенизации расщепляющихся популяций и гомозиготизации гесгенов томата //Цитология и генетика. -1996. Т.30, №2, -С.34 -40. Таблиця 1 Комплексна оцінка гібридних комбінацій (F1-F3) томата міжвидового походження № Комбінація 76 1p F1 (Атласний ´ Z. minutum) 67 3р F1 (Атласний ´ L. cheesmanii typicus Riley) F1 (Чайка ´ L. esc.var. 85 2р pimpinellifolium) ´ L. esc. var. cerasiforme 31 F3(СХ-4 ´ L. hirsutum) 32 F3(СХ-4 ´ L. esc. var. pimpinellifolium) Показники вміст частота інтерстиціальних сухої кислот, що загального вітаміну речови- титруються, цукру, % С, мг/100г хіазм на мейоцит ни, % % 7,85 0,58 6,08 46,63 2,50±0,10 6,80 0,48 4,94 35,04 2,00±0,10 7,00 0,52 4,35 33,91 2,50±0,13 6,95 6,80 0,52 0,66 5,03 4,82 40,25 37,75 2,33±0,14 2,55±0,07 Таблиця 2 Комплексна оцінка ліній F4 томата міжвидового походження Показники вміст частота інтер№ Комбінація сухої ре- кислот, що загального вітаміну стиціальних хічовини, % титруються,цукру, % С, мг/100г азм на мейоцит % 38 1р F4 (C X-4 ´ L. esc. var. pimpinellifolium) 5,30 0,63 3,50 29,0 1,46±0,09 43 1р F4 (Боян ´ L. esc. var cerasiforme) 5,36 0,44 3,76 24,70 1,67±0,13 46 3p F4 (Боян ´ L. esc. var. pimpinellifolium) 5,90 0,63 4,51 32,46 1,52±0,12 7 38759 8 Таблиця 3 Комплексна оцінка ліній (F7-F8) томата міжвидового походження № Комбінація F2 (Mo500 ´ S.pennellii) ´ F 3 20 (Мо500 ´ L.minutum) ´ L. esc. 1-3р var. pimpinellifolium ´ L. esc. var. cerasiforme ´ Факел F2-F 1 (Mo500 ´ L. esc.var. cerasiforme) ´ F3 (Мо500 ´ 25 2р L.minutum) ´ L. esc.var. pimpinellifolium ´ (Mo500 ´ S. pennellii) ´ L.hirsutum ´ Чайка F2-F 1 (Mo500 ´ L. esc. var. cerasiforme) ´ F3 (Мо500 ´ 8 1p L.minutum) ´ L. esc.var. pimpinellifolium ´ (Mo500 ´ S.pennellii ´ L.hirsutum) ´ Факел F3-F 1 (Mo500 ´ L. esc.var. cerasiforme) ´ F3 (Мо500 ´ 28 3p L.minutum) ´ L. esc.var. pimpinellifolium x (Mo500 ´ S.pennellii ´ L.hirsutum) ´ Факел 130 Атласний (стандарт) Комп’ютерна в ерстка Л.Литв иненко покоління Показники вміст частота інтерсухої кислот, загальвітаміну сти-ціальних речо- що ти тного хіазм на мейоС, вини, руцукру, цит мг/100г % ються, % % кількість нетипових бівалентів на мейоцит 8 8,30 0,70 5,54 46,36 1,44±0,06 0 8 6,65 0,52 4,37 42,75 1,42±0,05 0 8 6,05 0,64 4,14 28,02 1,88±0,07 0,13±0,02 7 6,45 0,60 4,50 25,0 1,45±0,10 0,08±0,01 5,3 0,42 3,83 25,72 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601